废气蓄热式热氧化炉装置的安全优化.docx
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1、随着人们环保意识及政府层面对环保管理的加强,化工、制药装置及其罐区储运、污水处理等过程废气排放面临更大的环保压力。由于有些生产过程中产生的挥发性有机物(VOCS)存在成分复杂、浓度相对较低、浓度不稳定等特点,传统的废气处理方法,如冷凝法、吸附法及膜分离法从技术或经济上是不可行的,而蓄热式热氧化炉技术由于处理工艺简单、成本较低而被广泛采用。蓄热式热氧化炉(RegenerativeThermaIOxidizer,简称RTo)通常用于处理较低浓度的废气,一般废气浓度在10008000mgm3,流程如图1所示。烟助燃风机蕾紧急播放新空气燃货器.天然气紧急播放阀冲43空气内在线废气浓度检泅仪废气切断阀主
2、与机图IRTO装置流程示意燃料气和空气按一定比例进入炉膛上部燃烧,维持炉膛需要的燃烧温度。较低浓度的有机废气经过转阀进入炉内,经较高温度的蓄热材料加热升温后,在炉膛顶部空间约815850。C温度下燃烧,将废气中的VOCS氧化成CC)2、H2。,燃烧后的高温烟气经炉内相对一侧通道的蓄热材料冷却后,经转阀排至大气。随着转阀的旋转,炉膛内的蓄热材料不断地加热和被加热,作为传热媒介,实现冷、热流体的间接换热。近年来,RTO装置在运行过程中多次出现爆炸事故。因此,该类环保装置的安全问题不容乐观。案例江苏某化工企业RTO装置江苏某化工企业RTO装置于2015年3月8日和3月27日发生两次爆炸。事故没有造成
3、人员伤亡,但废气引风机损坏,现场仪表烧毁,RTO装置损毁严重。该企业RTO装置主要处理储罐废气,废气经压缩冷凝后再用空气稀释后燃烧处理。此次事故发生的直接原因是气体冷凝温度较高,冷凝后气相中的有机化合物含量增高,废气收集管道上稀释的配风空气不足,导致进入RTO废气的浓度达到爆炸极限。发生的间接原因是废气收集管道上未设置在线废气浓度检测仪及防爆泄压设施。整改措施如下:在废气收集管道上安装在线废气浓度检测仪,浓度控制在100O5000mgm3;在废气收集管道等节点上安装泄爆膜片。山东某企业RTO装置2019年5月,山东某企业RTo装置在运行过程中因废气浓度突然升高引发了爆炸,事故没有造成人员伤亡f
4、RTO炉体本身未损坏,但引风机及进炉管道全部爆裂损坏。该装置废气来源包括储罐高浓度的罐顶废气与污水池的废气,并设有在线废气浓度检测仪,管道直径600mm在线废气浓度检测仪距离废气切断阀距离为38m,阀门关闭与在线废气浓度检测仪分析时间总和约3s;引风机材质为玻璃钢。在废气进RTO炉前设有1个DN150mm爆破片,废气进RTO炉前设置了阻火器,但阻火器阻火性能未经验证合格。事故发生的直接原因是废气浓度突然升高。从爆炸后现场的情况分析推出事故发生的间接原因:废气切断阀阀板明显受到靠近炉侧的冲击压力而弯曲,说明高浓度废气通过在线废气浓度检测仪后,虽引发停车联锁,但废气切断阀未全部关闭;阻火器性能不符
5、合要求,未能有效隔离能量,造成闪爆事件的发生;由于风机材质为玻璃钢材质,高浓度废气与高速旋转的风机叶轮摩擦产生静电,引起风机及入口管道粉碎性损坏。整改措施如下:从源头上将储罐高浓度的罐顶废气与污水池的废气分开,高浓度罐顶废气另行处理;将在线废气浓度检测仪距离废气切断阀距离延长为60m,确保出现高浓度废气后废气切断阀有足够的关闭时间;风机材质改为不锈钢;爆破片增为2个;阻火器改为经过认证的产品。2019年9月份改造后开工,在后续引发联锁停车的情况下未发生次生事故。安徽某制药厂RTO装置2019年6月16日安徽某制药厂RTO装置因废气中甲醇浓度突然升高导致爆炸,爆炸声前后2次,间隔时间较短,一处位
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